(57)【要約】【課題】  発癌促進酵素の酵素機能を抑制する性質を持つ食品を見つけ出す発癌抑制機能食品評価方法。【解決手段】  発癌促進酵素を誘導した試験動物に被試験食品を投与した後、あるいは、被試験食品を投与した試験動物に発癌促進酵素を誘導した後に、発癌促進酵素の活性の変化を計測し、その結果から被試験食品の発癌抑制効果を評価する。【選択図】        図１
2005265802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発癌促進酵素を誘導した試験動物に被試験食品を投与した後、あるいは、被試験食品を投与した試験動物に発癌促進酵素を誘導した後に、前記発癌促進酵素の活性の変化を計測し、その結果から前記被試験食品の発癌抑制効果を評価することを特徴とする発癌抑制機能食品評価方法。
【請求項２】
被試験食品を投与しなかった試験動物における前記発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果と、被試験食品を投与した試験動物における前記発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果とを比較することにより、前記被試験食品の発癌抑制効果を評価することを特徴とする請求項１記載の発癌抑制機能食品評価方法。
【請求項３】
発癌促進酵素を誘導した試験動物の肝臓から標準試験体を作成し、その標準試験体に被試験食品若しくはその抽出物を混入した後に、前記発癌促進酵素の活性の変化を計測し、その結果から前記被試験食品の発癌抑制効果を評価することを特徴とする発癌抑制機能食品評価方法。
【請求項４】
被試験食品若しくはその抽出物を混入しなかった標準試験体における前記発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果と、被試験食品若しくはその抽出物を混入した標準試験体における前記発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果とを比較することにより、前記被試験食品の発癌抑制効果を評価することを特徴とする請求項３記載の発癌抑制機能食品評価方法。
【請求項５】
前記発癌促進酵素として、チトクロムＰ４５０−１Ａ又はチトクロムＰ４５０−２Ｄを用いることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の発癌抑制機能食品評価方法。
【請求項６】
前記試験動物の肝臓又は前記試験動物の肝臓から作成した標準試験体に光ファイバを経て励起光を導き、前記試験動物の肝臓又は前記試験動物の肝臓から作成した標準試験体から発生した蛍光を再び光ファイバを経て検出部へ導いて、蛍光の時間推移を計測することにより、前記発癌促進酵素の活性の変化を計測することを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載の発癌抑制機能食品評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発癌抑制機能食品評価方法に関し、特に、発癌促進酵素の酵素機能を抑制する性質を持つ食品を見つけ出す方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現代はさまざまな汚染源により発癌物質が深く生活に入り込んでおり、いつ癌を発病しても不思議ではない状況であるが、市民の健康を守るためには、医学的発展に加えて、なんらかの癌予防に効果のある対策を講ずることが求められている。
【０００３】
癌は、発癌物質が発癌促進酵素の刺激を受けて活性化され、遺伝子（ＤＮＡ）と結合することにより、新陳代謝における細胞分裂の際に遺伝情報を誤って読み取らせるという結果、異常に増殖する細胞が生み出されるという仕組みで発症する化学癌が癌発症の８５％以上を占めている。
【０００４】
したがって、この酵素の働きを抑制すれば発癌物質の活性化を抑え、癌の発症のプロセスも分断されるため、癌発症の進行をくい止めることができる。
【０００５】
そこで、もし、日常的に発癌促進酵素の機能を抑制する食品を摂取していれば、癌の危険を少しでも緩和できるはずである。
【０００６】
しかし、一般に癌に効くと言われて市販されている食品は科学的根拠が乏しく、その効果が疑問であるものが多い。
【０００７】
ところで、代謝酵素チトクロムＰ４５０−１Ａのような発癌促進酵素の存在自体の検知に関しては、光ファイバを介してその酵素又はその酵素との反応によって発生した物質からの反射光、散乱光、透過光、蛍光光を取得し、その光信号によってその発癌促進酵素の活性を光ファイバセンサーが特許文献１により提案されている。
【特許文献１】特開平９−２７６２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、発癌促進酵素の酵素機能を抑制する性質を持つ食品を見つけ出して、これを市民に提供し、癌の発症を少しでも抑え、市民の健康を維持することに貢献することであり、より具体的には、発癌抑制機能食品評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の発癌抑制機能食品評価方法は、発癌促進酵素を誘導した試験動物に被試験食品を投与した後、あるいは、被試験食品を投与した試験動物に発癌促進酵素を誘導した後に、前記発癌促進酵素の活性の変化を計測し、その結果から前記被試験食品の発癌抑制効果を評価することを特徴とする方法である。
【００１０】
この場合、被試験食品を投与しなかった試験動物における発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果と、被試験食品を投与した試験動物における発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果とを比較することにより、被試験食品の発癌抑制効果を評価することができる。
【００１１】
本発明のもう１つの発癌抑制機能食品評価方法は、発癌促進酵素を誘導した試験動物の肝臓から標準試験体を作成し、その標準試験体に被試験食品若しくはその抽出物を混入した後に、前記発癌促進酵素の活性の変化を計測し、その結果から前記被試験食品の発癌抑制効果を評価することを特徴とする方法である。
【００１２】
この場合に、被試験食品若しくはその抽出物を混入しなかった標準試験体における発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果と、被試験食品若しくはその抽出物を混入した標準試験体における発癌促進酵素の活性の変化を計測した結果とを比較することにより、被試験食品の発癌抑制効果を評価することができる。
【００１３】
以上において、発癌促進酵素として、例えば、チトクロムＰ４５０−１Ａ又はチトクロムＰ４５０−２Ｄを用いることができる。
【００１４】
また、試験動物の肝臓又は試験動物の肝臓から作成した標準試験体に光ファイバを経て励起光を導き、試験動物の肝臓又は試験動物の肝臓から作成した標準試験体から発生した蛍光を再び光ファイバを経て検出部へ導いて、蛍光の時間推移を計測することにより、発癌促進酵素の活性の変化を計測することが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、発癌促進酵素を誘導した試験動物に被試験食品を投与した後、あるいは、被試験食品を投与した試験動物に発癌促進酵素を誘導した後に、発癌促進酵素の活性の変化を計測し、その結果から被試験食品の発癌抑制効果を評価するか、あるいは、発癌促進酵素を誘導した試験動物の肝臓から標準試験体を作成し、その標準試験体に被試験食品若しくはその抽出物を混入した後に、発癌促進酵素の活性の変化を計測し、その結果から被試験食品の発癌抑制効果を評価するので、発癌促進酵素の酵素機能を抑制する性質を持つ食品を科学的に確実に見つけ出すことができる。したがって、このような食品を市民に提供し、癌の発症を少しでも抑え、市民の健康を維持することに貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明者は、癌発症が上記のような発癌促進酵素により促進されるという事実に着目し、この酵素を抑制する効果を科学的な手段で評価することにより、科学的な根拠のある癌抑制効果のある食品を提供することが可能であることに着目して、本発明を完成したものである。
【００１７】
酵素活性の評価にはさまざま方法があるが、特許文献１で提案した光ファイバセンサーを用いる酵素検出技術は、高速かつリアルタイムでの酵素反応の評価が可能であることから、本発明ではこの技術を利用することを特徴とする。
【００１８】
まず、癌の発症プロセスを図４の模式図を参照にして説明する。前記したように、発癌物質１（癌原物質）が体内に侵入することが発癌の第１の要因であるが、これが、例えば、代謝酵素チトクロムＰ４５０−１Ａ（以下、ＣＹＰ１Ａと略す。）２に接触すると、この酵素を触媒とする酵素反応が起こり、この物質の分子構造の一部が変化し、新たな活性物質３が産生する。
【００１９】
この新たな物質３が、再び酵素２によるいくつかの反応プロセスを経て、化学的により活性度の高い物質へと変化し、最終的に、極めて活性度が高く、危険性の高い究極発癌物質４となる。この物質４は、ついには遺伝子（ＤＮＡ）５に化学結合し、発癌物質−ＤＮＡ結合体６となるが、ＤＮＡ５に発癌物質４が結合しているため、このＤＮＡ５から遺伝情報を読み取ろうとすると読み間違えが起こり、異常な細胞、すなわち、癌細胞７ができる。これが癌の発症機構の概略である。このことから、体内のＣＹＰ１Ａの存在が発癌の第２の要因であることは明らかである。
【００２０】
このように、今日、日常的に多くの発癌物質が体内にすでに取り込まれていることを考えると、発癌促進酵素（例えば、ＣＹＰ１Ａ）の存在が発癌の重要な引き金になっていると考えられることから、この発癌促進酵素の働きを抑止することができれば、癌の発症を抑える可能性があることを意味している。
【００２１】
次に、図５に、本発明の評価方法において用いる光ファイバ型酵素活性センサーの構成を説明する。光ファイバ酵素活性センサー１１は、光ファイバ１３を経て検査部位１４に光源１２から励起光１５を導き、さらに、そこで発生した蛍光１６を光ファイバ１７により光検出器１８へと導く光ファイバ光学系であり、その具体例は、例えば特許文献１に詳細に示されている。この場合、光源１２から所定の波長の励起光１５を照射するには、単色光源を用いるか、照明光路中に波長選択光フィルターを配すればよく、また、特定波長の蛍光１６の強度を光検出器１８で検出するには、同様に検出光路中にその特定波長を励起波長から分ける波長選択光フィルターを配するか、あるいは、特許文献１に示されているように、波長分析器で特定波長の蛍光１６の強度を検出するようにすればよい。
【００２２】
次に、このような光ファイバ酵素活性センサー１１を用いて酵素を検出する原理を、図６を用いて説明する。いま、例えば、図６（ｂ）の化学反応式中に化学構造を示すようなｅｔｈｏｘｙｒｅｓｏｒｕｆｉｎを基質（試験薬）３２とすると、この基質３２に特異的にＣＹＰ１Ａが作用することから、図６（ａ）に示すように、体内で代謝酵素３１（ＣＹＰ１Ａ）が誘導されていると、図６（ｂ）の化学反応式に示されたようなｅｔｈｏｘｙｒｅｓｏｒｕｆｉｎ３２のＯ−脱アルキル基反応が起こり、蛍光物質であるｒｅｓｏｒｕｆｉｎ３３が産生する。この物質３３は、波長５４０ｎｍ付近の緑色光３５により励起すると、波長５９０ｎｍ付近に赤い蛍光３６を発するので、この蛍光３６を、光ファイバ酵素活性センサーとして２本の光ファイバ３４、３７（光ファイバ３４は、図５の光ファイバ１３に、光ファイバ３７は光ファイバ１７にそれぞれ対応する。）を用いて検出すれば、体内のＣＹＰ１Ａの存在及びその濃度が分かる。
【００２３】
ｒｅｓｏｒｕｆｉｎ３３の濃度と図５のような光ファイバ酵素活性センサー１１により検出した蛍光強度との関係を図７に示す。ｒｅｓｏｒｕｆｉｎの濃度とそれからの蛍光強度との間に極めてよい直線性があることが分かる。つまり、検出される蛍光の強度からｒｅｓｏｒｕｆｉｎの濃度を定量的に測定できることを意味している。
【００２４】
この酵素検出原理を実証するため、ＣＹＰ１Ａを誘導したラットの肝臓を用いて行った実験結果を図８に示す。図８中では、誘導したものを“Ｓａｍｐｌｅ”と呼び、比較のために誘導していないものを“Ｃｏｎｔｒｏｌ”としてプロットしてある。Ｐ４５０−１Ａ（ＣＹＰ１Ａ）を誘導したラットの場合（“Ｓａｍｐｌｅ”）では、蛍光強度は酵素反応の進捗により時間と共に増大していることが分かる。Ｐ４５０−１Ａ（ＣＹＰ１Ａ）を誘導していないもの（“Ｃｏｎｔｒｏｌ”）では、蛍光の増大は小さい。この蛍光の増大は、酵素反応の進行により蛍光物質の量が増大していることを示しているから、単位経過時間当たりの蛍光強度の増大比（すなわち、曲線の傾き）は酵素の活性度を表していると考えられる。
【００２５】
このように、光ファイバ酵素活性センサーを用いた蛍光強度検出により、酵素の活性度が評価できることから、これを用いて発癌抑制機能食品の評価を行うことが可能となる。
【００２６】
本発明においては、食品の発癌抑制効果の根拠として、その食品を摂取した試験動物における発癌促進酵素の活性が抑制されているか否かを評価する。この場合、いくつかの方法がある。これを、図１〜図３を用いて説明する。
【００２７】
図１のフローに従う方法は、ラット等の試験動物に発癌促進酵素を発現させる薬品（酵素誘導剤；発癌促進酵素がチトクロムＰ４５０−１Ａの場合には例えばスダン−ＩＩＩ、発癌促進酵素がチトクロムＰ４５０−２Ｄの場合には例えばニコチン）を投与し、その酵素が発現していることを確認した後、被試験食品を与えたグループと与えないグループでの肝臓におけるその酵素の活性をin vivo により連続的に追跡し、酵素の失活する速度を比較し、食品の発癌酵素活性抑制効果の有無を決定する方法である。
【００２８】
図１を参照にして説明すると、ステップＳＴ１で、ラットやマウス等の試験動物に発癌促進酵素を発現させる上記薬品を投与して、次のステップＳＴ２で、その試験動物の肝臓に発癌促進酵素が発現していることを確認する。そのためには、試験動物の腹部の皮膚を開いてその肝臓に例えばｅｔｈｏｘｙｒｅｓｏｒｕｆｉｎを滴下して、図５〜図６のような光ファイバ酵素活性センサーを用いて、その発癌促進酵素との化学反応により算生された蛍光物質からの特有の波長の蛍光を検出することにより、発癌促進酵素の発現が確認できる。その後、ステップＳＴ３で、発癌促進酵素が発現している試験動物を２つのグループに分ける。
【００２９】
一方のグループについては、ステップＳＴ４Ｔで、発癌促進酵素が発現している試験動物に被試験食品を一定期間投与し、次にステップＳＴ５Ｔで、in vivo でその発癌促進酵素の活性の変化を、ステップＳＴ２と同様にして、図５〜図６のような光ファイバ酵素活性センサーを用いて連続的に追跡し、その酵素の失活する速度を測る。
【００３０】
他方のグループについては、被試験食品を与えないで、ステップＳＴ４Ｒで、ステップＳＴ５Ｔと同様にして、in vivo でその発癌促進酵素の活性の変化を連続的に追跡し、その酵素の失活する速度を測る。
【００３１】
そして、ステップＳＴ６で、被試験食品を与えたグループと与えないグループでの肝臓におけるその酵素の失活する速度を比較し、その被試験食品の発癌抑制効果の有無を確認する。
【００３２】
この方法によれば、試験動物のラットやマウスは人間における発癌促進酵素と極めて類似性が高い特性を有していることから、人間にも同様の効果があることが期待でき、被試験食品の発癌酵素活性抑制効果を確認することができる。
【００３３】
図２のフローに従う方法は、先に被試験食品を投与しながら一定期間飼育した試験動物を用意し、これに特に健康上の異変がないことを確認した集団に発癌促進酵素誘導剤（上記のスダン−ＩＩＩ、ニコチン等）を投与したとき、被試験食品を投与しないで同じ条件で飼育した集団との間での酵素発現と失活の速度を評価して、食品の発癌酵素活性抑制効果の有無を決定する方法である。この場合も、人間にも同様の効果があることが期待でき、被試験食品の発癌酵素活性抑制効果を確認することができる。
【００３４】
図１を参照にして説明すると、ステップＳＴ１１Ｔで、ラットやマウス等の試験動物に被試験食品を投与しながら一定期間飼育する。それと並行して、ステップＳＴ１１Ｒで、ラットやマウス等の試験動物に被試験食品を投与しないで同様に一定期間飼育する。
【００３５】
そして、これらステップＳＴ１１ＴとステップＳＴ１１Ｒにそれぞれ続くＳＴ１２ＴとステップＳＴ１２Ｒで、それぞれの試験動物に異変がないことを確認し、次に、それぞれ続くＳＴ１３ＴとステップＳＴ１３Ｒで、それぞれの試験動物に発癌促進酵素誘導剤をを投与する。そして、その後のそれぞれＳＴ１４ＴとステップＳＴ１４Ｒで、in vivo でその発癌促進酵素の活性の変化を、図１の場合と同様にして、図５〜図６のような光ファイバ酵素活性センサーを用いて連続的に追跡し、それぞれのグループの発癌促進酵素の失活する速度を測る。
【００３６】
そして、ステップＳＴ１５で、被試験食品を与えたグループと与えないグループでの肝臓におけるその酵素の失活する速度を比較し、その被試験食品の発癌抑制効果の有無を確認する。
【００３７】
図３のフローに従う方法は、もう一つの評価方法で、予め発癌促進酵素を発現させてあるラットの肝臓を摘出して評価用試験体として標準化しておき、必要に応じてこれを用いて試験管内で酵素反応を起こさしめ、続いて試験管内に被試験食品自体若しくはその抽出物を混入せしめた後の酵素反応の状況を、光ファイバ酵素活性センサーを用いて連続的に追跡し、食品の発癌酵素活性抑制効果の有無を決定する方法である。この場合、標準試験体をチップ化することができるため、多くのサンプルを同じ基準で評価可能である利点がある。しかし、食品を摂取させる場合と異なるのは、食品が消化プロセスを経ていないということで、最終的には、図１の方法によって評価するのがより確実である。
【００３８】
図３を参照にして説明すると、ステップＳＴ３１内において、まずステップＳＴ３２で、ラットやマウス等の試験動物に発癌促進酵素誘導剤（上記のスダン−ＩＩＩ、ニコチン等）を投与して、次のステップＳＴ３３で、その試験動物の肝臓に発癌促進酵素が発現していることを確認し、その後、ステップＳＴ３４で、その試験動物の肝臓を摘出して評価用標準試験体（チップ）を作成する。ここまでが、予め標準試験体（チップ）を用意するステップＳＴ３１である。
【００３９】
このようにして用意された標準試験体（チップ）を、次のステップＳＴ３５で２つのグループに分ける。
【００４０】
一方のグループについては、ステップＳＴ３６Ｔで、発癌促進酵素の活性の測定を開始しながら、次のステップＳＴ３７Ｔで、被試験食品自体若しくはその抽出物を混入して、それに続くステップＳＴ３８Ｔで、図１の場合と同様にして、図５〜図６のような光ファイバ酵素活性センサーを用いて酵素活性の変化を連続的に追跡し、発癌促進酵素の失活する速度を測る。
【００４１】
他方のグループについては、ステップＳＴ３６Ｒで、発癌促進酵素の活性の測定を開始し、それに続くステップＳＴ３８Ｒで、同様に酵素活性の変化を連続的に追跡し、発癌促進酵素の失活する速度を測る。
【００４２】
そして、ステップＳＴ３９で、被試験食品若しくはその抽出物を混入したグループと混入しなかったグループでの標準試験体（チップ）におけるその酵素の失活する速度を比較し、その被試験食品の発癌抑制効果の有無を確認する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施例の発癌抑制機能食品評価方法を説明するためのフロー図である。
【図２】本発明の第２実施例の発癌抑制機能食品評価方法を説明するためのフロー図である。
【図３】本発明の第３実施例の発癌抑制機能食品評価方法を説明するためのフロー図である。
【図４】癌の発症プロセスを示す模式図である。
【図５】本発明の評価方法において用いる光ファイバ型酵素活性センサーの構成を説明するための図である。
【図６】光ファイバ酵素活性センサーを用いて酵素を検出する原理を説明するための図である。
【図７】ｒｅｓｏｒｕｆｉｎの濃度と光ファイバセンサにより検出した蛍光強度との関係を示す図である。
【図８】ＣＹＰ１Ａを誘導したラットの肝臓と誘導しないラットの肝臓の蛍光強度の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…発癌物質
２…代謝酵素チトクロムＰ４５０−１Ａ（ＣＹＰ１Ａ）
３…活性物質
４…究極発癌物質
５…遺伝子（ＤＮＡ）
６…発癌物質−ＤＮＡ結合体
７…癌細胞
１１…光ファイバ酵素活性センサー
１２…光源
１３…光ファイバ
１４…検査部位
１５…励起光
１６…蛍光
１７…光ファイバ
１８…光検出器
３２…基質（試験薬）
３１…代謝酵素（ＣＹＰ１Ａ）
３２…基質（試験薬：ｅｔｈｏｘｙｒｅｓｏｒｕｆｉｎ）
３３…産生物質（蛍光物質：ｒｅｓｏｒｕｆｉｎ）
３４、３７…光ファイバ
３５…励起光
３６…蛍光
【図１】
2005265802.tif 000003
【図２】
2005265802.tif 000004
【図３】
2005265802.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005265802.tif 000007
【図６】
2005265802.tif 000008
【図７】
2005265802.tif 000009
【図８】
2005265802.tif 000010